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頭條

基于FPGA的梳狀譜通信干擾信號(hào)設(shè)計(jì)與研究

為了有效測(cè)試通信電臺(tái)的實(shí)際抗干擾性能，提出了一種基于FPGA的高斯白噪聲梳狀譜干擾信號(hào)設(shè)計(jì)方案，相比傳統(tǒng)隨機(jī)相位調(diào)頻梳狀譜干擾，在對(duì)抗寬帶通信系統(tǒng)時(shí)干擾效果更強(qiáng)。該方案以FPGA為核心，通過(guò)改進(jìn)Ziggurat算法和DDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)梳狀譜干擾信號(hào)的生成，在滿足高速、高性能的同時(shí)，具有較強(qiáng)的靈活性。并通過(guò)DA芯片輸出，實(shí)現(xiàn)了3~11個(gè)梳狀譜信號(hào)的生成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：生成的梳狀譜干擾信號(hào)頻率控制誤差小于0.001%，干擾效果量化一個(gè)指標(biāo)。

一種三角柵格排布的小型相控陣波控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

L頻段因受雨衰等環(huán)境影響小、收發(fā)組件技術(shù)成熟以及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)而被海事衛(wèi)通相控陣天線廣泛采用。隨著機(jī)載衛(wèi)通天線不斷朝小型化和低剖面方向發(fā)展，對(duì)相控陣天線的設(shè)計(jì)改進(jìn)則提出了更高的挑戰(zhàn)。在滿足符合ARINC-781-8指標(biāo)性能的前提下，相對(duì)矩形柵格排布，三角柵格排布因其布陣緊湊，可有效抑制柵瓣從而提高相控陣掃描性能；同時(shí)該排布結(jié)構(gòu)所需天線單元數(shù)更少，更容易實(shí)現(xiàn)天線終端的小型化和低成本設(shè)計(jì)。以某L頻段2×6 三角柵格排布海事衛(wèi)通相控陣天線為設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)三角柵格排布結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建模，介紹了該型天線的研制方法，設(shè)計(jì)了適用于該天線終端的波束掃描控制算法并在FPGA上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。天線實(shí)物樣機(jī)隨通信終端在室外環(huán)境下進(jìn)行了靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)物樣機(jī)可與海事衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定通信，通信質(zhì)量?jī)?yōu)良。

發(fā)表于：8/26/2025

一種TR組件多路隔離電源加電順序控制電路

相控陣?yán)走_(dá)天線中的TR組件的多路直流電源需具備嚴(yán)格的加電順序，用以防止閂鎖效應(yīng)，避免邏輯電路未初始化時(shí)高壓誤觸發(fā)。針對(duì)TR組件中常用+28 V、+5 V、-5 V三種獨(dú)立不共地電源上電順序的工程需求，提出了一種基于三端穩(wěn)壓器TL431和光耦隔離的分級(jí)控制電路。通過(guò)光耦實(shí)現(xiàn)非共地電源間的電氣隔離，結(jié)合TL431的門(mén)限保護(hù)電路，精確控制各電壓的加電時(shí)序；并具備低成本、易擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)，是解決多路獨(dú)立電源供電設(shè)備加電順序的有效途徑，為工業(yè)設(shè)備的多電壓供電設(shè)計(jì)提供了可靠參考。

發(fā)表于：8/18/2025

基于廣義Jaccard系數(shù)的稀疏自適應(yīng)匹配追蹤水聲信道估計(jì)方法

本文提出了一種基于廣義Jaccard系數(shù)的稀疏自適應(yīng)匹配追蹤水聲信道估計(jì)方法。該算法使用了廣義Jaccard系數(shù)匹配代替了內(nèi)積匹配，然后利用DFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行稀疏度預(yù)估計(jì)，同時(shí)用可變步長(zhǎng)代替固定步長(zhǎng)，可以精確、快速地逼近真實(shí)稀疏度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該信道估計(jì)方法優(yōu)于SAMP和其他傳統(tǒng)方法，并且可以用于實(shí)際水聲信道估計(jì)。

發(fā)表于：8/13/2025

基于機(jī)器視覺(jué)的監(jiān)控視頻移動(dòng)目標(biāo)輪廓提取算法

在監(jiān)控視頻中，移動(dòng)目標(biāo)易受到邊緣模糊和背景噪聲干擾等影響，使得目標(biāo)輪廓提取結(jié)果不準(zhǔn)確。為此，提出基于機(jī)器視覺(jué)的監(jiān)控視頻移動(dòng)目標(biāo)輪廓提取算法。采用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)處理圖像，結(jié)合圖像背景模型建立像素高斯分布，并計(jì)算各個(gè)像素值與背景模型中高斯分布的匹配度，將匹配度低于閾值的像素視為前景像素，由此完成前景分割，結(jié)合鏈碼對(duì)前景目標(biāo)邊緣進(jìn)行編碼，標(biāo)識(shí)與預(yù)設(shè)閾值最接近的閉合邊緣，以此作為目標(biāo)輪廓粗定位結(jié)果，基于此，將目標(biāo)區(qū)域的統(tǒng)計(jì)分布參數(shù)融合到灰度光流圖像中，得到灰度差分圖像，進(jìn)而提取移動(dòng)目標(biāo)輪廓。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在所提方法的應(yīng)用下，目標(biāo)輪廓毛刺數(shù)始終控制在50以下，輪廓提取精度較高。

發(fā)表于：8/13/2025

基于雙鎖相環(huán)的高分辨率步進(jìn)頻探地雷達(dá)設(shè)計(jì)

步進(jìn)頻探地雷達(dá)（Ground Penetrating Radar，GPR）因其寬帶寬的優(yōu)勢(shì)在淺表層高分辨率探測(cè)中得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的步進(jìn)頻GPR硬件實(shí)現(xiàn)較為陳舊，無(wú)法同時(shí)滿足高分辨率、小體積、低成本、穩(wěn)定可靠和使用靈活的現(xiàn)代化要求。針對(duì)上述要求，設(shè)計(jì)了雙鎖相環(huán)發(fā)射機(jī)和數(shù)字固定中頻結(jié)構(gòu)接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)了一套新型的高分辨率步進(jìn)頻GPR硬件系統(tǒng)。為解決超寬帶步進(jìn)頻率信號(hào)諧波干擾問(wèn)題，設(shè)計(jì)了新型的帶通濾波器組。多組環(huán)回和實(shí)地探測(cè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，該系統(tǒng)分辨率優(yōu)于5 cm，探測(cè)深度至少2.5 m，能夠滿足現(xiàn)代GPR的多重要求，為步進(jìn)頻GPR硬件的研發(fā)提供了有價(jià)值的參考。

發(fā)表于：8/7/2025

基于組件復(fù)用的可重構(gòu)I²C總線讀寫(xiě)控制電路設(shè)計(jì)

現(xiàn)代軟件無(wú)線電架構(gòu)中通常為了滿足軟件實(shí)時(shí)性而采用FPGA作預(yù)處理功能，但隨著軟件無(wú)線電系統(tǒng)不斷朝綜合化和智能化方向發(fā)展，如何應(yīng)對(duì)各類(lèi)復(fù)雜使用場(chǎng)景給系統(tǒng)設(shè)計(jì)者帶來(lái)越來(lái)越多的挑戰(zhàn)。面對(duì)不斷激增的需求，F(xiàn)PGA設(shè)計(jì)中經(jīng)常暴露出可移植性差、平臺(tái)依賴(lài)性強(qiáng)、程序?qū)﹂_(kāi)發(fā)人員的依賴(lài)度高、系統(tǒng)集成與整合度難度大等問(wèn)題。選取電子裝備中常用的I²C總線控制部分，借鑒軟件工程中“高內(nèi)聚、低耦合”的模塊化設(shè)計(jì)思想，提出一種總線控制電路的優(yōu)化策略，即基于組件復(fù)用的方法設(shè)計(jì)了一種可重構(gòu)I²C總線讀寫(xiě)控制電路。該電路具備按需配置波特率功能，同時(shí)具有可選的APB接口以及中斷功能，提供讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)位寬分別為1 B/2 B/4 B系列控制組件，并通過(guò)配置系列組件的方式重構(gòu)讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)位寬。該電路具有實(shí)際的工程價(jià)值且已成功應(yīng)用于不同項(xiàng)目以及TPAFEA008、ADT75和LTC2991等常用器件上。

發(fā)表于：8/6/2025

基于人臉檢測(cè)跟蹤和輸入噪聲過(guò)濾的rPPG信號(hào)實(shí)時(shí)提取方法

遠(yuǎn)程光體積描記是非接觸式生理信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域的重要研究方向?，F(xiàn)有算法主要從人臉部分區(qū)域提取脈搏信號(hào)，存在信號(hào)獲取不全面及噪聲過(guò)大的問(wèn)題。提出了一種基于人臉檢測(cè)、跟蹤、分割和輸入噪聲過(guò)濾的實(shí)時(shí)rPPG信號(hào)提取方法，旨在提高心率檢測(cè)的準(zhǔn)確性和魯棒性。首先，通過(guò)小型深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻幀中的人臉檢測(cè)和跟蹤，準(zhǔn)確定位人臉區(qū)域。其次，通過(guò)人臉?lè)指钏惴ㄌ崛∑つw信息。最后，采用輸入噪聲過(guò)濾策略，去除與心率無(wú)關(guān)的頻率成分和信噪比較低的信號(hào)，從而優(yōu)化rPPG信號(hào)。實(shí)驗(yàn)在自建數(shù)據(jù)集上進(jìn)行，結(jié)果表明，該方法在信噪比、平均絕對(duì)誤差和均方根誤差等指標(biāo)上均表現(xiàn)出色。綜上所述，所提出的方法在rPPG信號(hào)實(shí)時(shí)提取中表現(xiàn)出優(yōu)異的精度和穩(wěn)定性，為非接觸式生理信號(hào)檢測(cè)提供了一種新的解決方案。

發(fā)表于：8/5/2025

航天發(fā)射任務(wù)指揮決策輔助平臺(tái)及關(guān)鍵技術(shù)研究

圍繞我國(guó)當(dāng)前航天發(fā)射任務(wù)過(guò)程中對(duì)安全控制、快速評(píng)定和決策評(píng)估的需求，通過(guò)引入多維動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整、深度序列分析、飛行彈道預(yù)測(cè)、知識(shí)圖譜以及態(tài)勢(shì)推薦等技術(shù)，形成了具備測(cè)控參數(shù)智能化處理、飛行狀態(tài)預(yù)測(cè)、態(tài)勢(shì)多維展示的航天發(fā)射任務(wù)指揮決策輔助平臺(tái)，有效提高了航天發(fā)射任務(wù)組織指揮的數(shù)智化水平。

發(fā)表于：7/29/2025

一種M.2固態(tài)硬盤(pán)熱插拔和RAID功能的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

M.2固態(tài)硬盤(pán)因其自身的優(yōu)勢(shì)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，企業(yè)級(jí)的產(chǎn)品也普遍使用M.2固態(tài)硬盤(pán)作為操作系統(tǒng)的啟動(dòng)盤(pán)。但是由于其不具備熱插拔功能，難以滿足企業(yè)市場(chǎng)對(duì)高可用性、24小時(shí)不停機(jī)、數(shù)據(jù)保護(hù)以及在線維護(hù)的特殊需求。提出了一種新穎的綜合設(shè)計(jì)方案，在載板、FPGA、BIOS和BMC的配合下，實(shí)現(xiàn)了熱插拔功能和RAID功能。同時(shí)，依靠M.2固態(tài)硬盤(pán)引腳定義的不同實(shí)現(xiàn)了在M.2接口上PCIe和SATA總線的自動(dòng)識(shí)別和兼容，利用FPGA和MOSFET引入了一種新的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘信號(hào)控制方式。該綜合設(shè)計(jì)方案不需要額外的硬件投入，以極高的成本效益實(shí)現(xiàn)以上功能，并提升系統(tǒng)的可靠性和可用性。

發(fā)表于：7/29/2025

科幻新作——《第四條邊》的哲學(xué)觀

《第四條邊》，這部重量級(jí)高分科幻，讀懂算你狠！書(shū)中涉及的科幻哲學(xué)，不怕你不看，就怕你看不懂。通過(guò)小說(shuō)質(zhì)疑科學(xué)自身，從更高的維度對(duì)科學(xué)進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu)，這就是哲學(xué)。昨天講過(guò)第一條哲學(xué)：時(shí)間，不存在！今天講第二條哲學(xué)：宇宙熱寂說(shuō)的荒謬。根據(jù)拉普拉斯-康德的星云學(xué)說(shuō)，每一個(gè)星系都起源于星云，而星云毫無(wú)疑問(wèn)是一個(gè)比星系更加高熵的狀態(tài)。對(duì)星云這樣的非封閉系統(tǒng)，一點(diǎn)點(diǎn)引力的擾動(dòng)就能夠打破熵增的魔咒，更何況未知邊界的宇宙。只要讀懂《第四條邊》里的科幻哲學(xué)，那你就比絕大多數(shù)人的思維都要深刻！

發(fā)表于：7/21/2025